I flere tiår har forskere vurdert tanken om at vårt univers er (eller en gang var) et gigantisk og svært komplekst hologram, der alle fysiske lover bare krever to dimensjoner, men alt rundt oss fungerer i henhold til tre dimensjoner. Som du kan forestille deg, er en slik hypotese ikke i det hele tatt lett å bevise, men fysikere rapporterer at de endelig har funnet det første observerbare beviset for at det tidlige universet ideelt sett kunne tilsvare det såkalte holografiske prinsippet, og dette strider ikke i det hele tatt med standardmodellen for Big Bang.
"Vi foreslår å bruke denne holografiske modellen av universet, som er veldig forskjellig fra den mest populære standard Big Bang-modellen basert på tyngdekraft og inflasjon," sier en av deltakerne i studien Nyayesh Afshordi ved University of Waterloo i Canada.
“Hver av disse modellene lar oss lage forskjellige spådommer som vi kan teste, og på grunnlag av dette foredle og utfylle vår teoretiske forståelse av universet. Videre kan dette gjøres i løpet av de neste fem årene."
For å gjøre det klart: forskere sier ikke at akkurat nå lever vi alle i et hologram. De spekulerer bare i at det på et tidlig stadium - i løpet av noen hundre tusen år etter Big Bang - at alt i universet ble en tredimensjonal projeksjon, opprinnelig opprettet fra todimensjonale grenser.
Hvis du ikke er kjent med det teoretiske eposet "Vårt univers er et hologram", så er det en liten ekskursjon inn i historien. Teorien om at hele vårt univers er et hologram, dateres tilbake til 1990-tallet, da den amerikanske teoretiske fysikeren Leonard Susskind begynte å fremme massene hans ide om at fysikkens lover vi ikke faktisk krever tre dimensjoner.
Så hvordan er universet rundt oss tredimensjonalt, men "i virkeligheten" blir det representert som todimensjonalt? Ideen er basert på det faktum at volumet av rommet er "kodet" innenfor visse grenser, eller i det såkalte feltet av gravitasjonshorisonten, hvis grenser avhenger av observasjonspunktet. Før du begynner å le, må du huske at det har blitt skrevet over 10.000 verk siden 1997 som støtter denne ideen. Med andre ord, hun er ikke så gal som det kan virke ved første øyekast. Vel, om bare litt.
Nå har Afshordi og teamet hans rapportert at de, som en del av studien av den ujevne fordelingen av CMB (reststråling fra Big Bang), fant sterke bevis som støttet forklaringen på universets holografiske form i de tidligste utviklingsstadiene.
Kampanjevideo:
"Tenk deg at alt du ser, føler og hører i tre dimensjoner (og med din oppfatning av tid) faktisk kommer fra et todimensjonalt flatt felt," sa Costas Skenderis fra University of Southampton og en av deltakerne i studien.
“Prinsippet ligner det vi kan finne i konvensjonelle hologrammer, der et tredimensjonalt bilde er kodet i et todimensjonalt plan. Dette er for eksempel karakteristisk for hologrammer på de samme kredittkortene. Imidlertid snakker vi i vårt tilfelle allerede om at hele universet er kodet på denne måten."
Årsaken til at fysikere i det hele tatt er interessert i det holografiske prinsippet, mens standardmodellen for Big Bang ser mye klarere og mer logisk ut, er at det er noen hull i sistnevnte, men disse hullene er så grunnleggende at de bremser prosessen med vår forståelse av alle fysiske lover. generelt og fremdeles i knoppen.
I følge Big Bang-scenariet førte kjemiske reaksjoner til en meget stor utvidelse av det opprinnelige rommet som førte til dannelsen av vårt univers. Og på det tidlige stadiet av fødselen var frekvensen av denne utvidelsen (inflasjon) kolossal. Mens de fleste fysikere støtter teorien om kosmisk inflasjon, har ingen ennå vært i stand til å finne ut den nøyaktige mekanismen som er ansvarlig for denne dramatiske utvidelsen av universet i hastigheter raskere enn lysets hastighet og vekst fra det subatomære nivået til i dag. Det hele skjedde nesten umiddelbart.
Problemet er at ingen av våre nåværende teorier er i stand til å forklare hvordan det hele fungerer sammen. Ta for eksempel generell relativitet, som perfekt forklarer oppførselen til store objekter, men ikke klarer å forklare oppførselen til de minste. Dette er allerede miljøet til kvantemekanikken, som igjen ikke klarer å forklare mange andre ting. Alt dette trister enda mer når det er nødvendig å forklare hvordan, i bokstavelig forstand, all masse og energi som eksisterte i Universet i utgangspunktet var konsentrert i et lite rom. Den ene hypotesen prøver å kombinere begge fenomenene på en gang, den andre om kvantegravitasjon, sier at hvis du kan slippe en romlig dimensjon, kan du slippe tyngdekraften i beregningene dine for å forenkle beregningsoppgaven.
Holografisk prinsipp
“Det hele er et hologram. I den forstand at det er en beskrivelse av universet som sier at sannsynligheten for til og med et redusert antall dimensjoner tilsvarer alt vi kan se etter Big Bang, sier Afshordi.
For å teste hvor godt det holografiske prinsippet i universet takler å forklare alt som skjedde akkurat i øyeblikket av Big Bang, og etter den hendelsen, laget teamet av forskere en datamodell med en gang og to romlige dimensjoner.
Da forskere matet inn dataene vi kjenner til universet i denne modellen, inkludert informasjon om observasjoner av CMB - termisk stråling som dukket opp bare noen få hundre tusen år etter Big Bang - fant de ingen motsetning. Alt passet perfekt. Inkludert relikstråling. Modellen gjenskape faktisk oppførselen til tynne deler av relikstrålingen perfekt, men klarte ikke å gjenskape større "skiver" av universet mer enn 10 grader brede. Dette vil kreve en mer kompleks modell.
Forskere forklarer at de er veldig langt fra å bevise at universet vårt en gang var en holografisk projeksjon. Imidlertid har vi nå det faktum å innhente empiriske data samlet på grunnlag av reell kunnskap om universet. Dette faktum kan til slutt være begynnelsen på oppdagelsen av en mulighet som vil forklare de manglende delene i fysiske lover når det gjelder todimensjonal representasjon. Med andre ord viser arbeidet til Afshordi og hans kolleger bare at hensynsløs å gi opp muligheten for en holografisk modell av universet er en absolutt tilgivelig luksus.
Betyr dette at vi alle nå lever i et komplekst hologram? Ifølge Afshordi er dette ikke helt sant. Modellen deres er i stand til å beskrive det som skjedde bare i den tidligste epoken i universet, men ikke dets nåværende tilstand. Likevel er det nå verdt å vurdere hvordan ting fra det todimensjonale rommet kan projiseres til et tredimensjonalt rom, hvis vi selvfølgelig snakker om universet, og ikke om kredittkort.
“Jeg vil si at vi ikke lever i et hologram. Men vi bør ikke redusere muligheten for at vi kan komme oss ut av det. Likevel lever du definitivt i tre dimensjoner i 2017,”oppsummerte Afshordi.
NIKOLAY KHIZHNYAK
